为什么定义为“cons [B >：A]（v：B）”的方法接受不是A的超类型的类型的参数？

Question

我现在正在研究 scala 中的方差，我想我对逆变有很好的理解。例如给定trait List[-A]，我知道List[Int] 是List[AnyVal] 的超类型。

但是说我有以下特点：

trait List[+A] {
  def cons(hd: A): List[A]
}

为什么cons参数类型错误？

为什么需要def cons[B >: A](v: B): List[B]？

例如：

val animal_list: List[Animal] = List(tiger, dog)

如果我们调用：

animal_list.cons(tiger)

既然Tiger <: Animal，那么cons不是遇到问题了吗？因为B是Tiger和A是Animal和B >: A不是真的。

Answer 1

为什么cons的参数类型不对？

trait List[+A] {
  def cons(hd: A): List[A]
}

编译器给你错误：
covariant type A occurs in contravariant position in type A of value hd
因为方法参数算作逆变位置，但A是协变的。

让我们假设这个方法声明可以编译。然后我们可以这样做：

class ListImpl[A] extends List[A] {
  override def cons(hd: A): List[A] = ???
}

val strings: List[String] = new ListImpl[String]
val values: List[Any] = strings // OK, since List[String] <: List[Any] (in List[A], A is covariant)
values.cons(13) // OK(??), since values's static type is List[Any], so argument of cons should be Any, and 13 conforms to type Any

上面最后一行真的好吗？我们在values 上致电cons。 values 与 strings 相同，strings 是 ListImpl[String] 类型的对象。所以最后一行中的cons 调用期待String 参数，但是我们传递了Int，因为values 的静态类型是List[Any] 和Int 符合Any。这里肯定有问题 - 应该归咎于哪条线？答案是：cons 方法声明。要解决此问题，我们必须从逆变位置（在 cons 声明中）删除协变类型参数 A。或者，我们可以使 A 非协变。

另请参阅以下问题：#1、#2。

...cons 不是遇到问题了吗？

trait List[+A] {
  def cons[B >: A](v: B): List[B]
}

val animal_list: List[Animal] = List(tiger, dog)  // We are assuming that List.apply and concrete implementation of List is somewhere defined.

不，animal_list.cons(tiger) 调用类型正确。

我假设Animal 是Dog 和Tiger 的常见超类型，而dog 和tiger 分别是Dog 和Tiger 的实例。

在animal_list.cons(tiger) 调用中，A 和B 类型参数都实例化为Animal，因此cons 方法采用以下形式：

def cons[Animal >: Animal](v: Animal): List[Animal]

Animal >: Animal 约束得到满足，因为：

超类型和子类型关系是自反的，这意味着一个类型 既是其自身的超类型，又是其子类型。 [source]

cons 的参数是Tiger，符合Animal 类型，因此方法调用是类型正确的。

请注意，如果您强制将 B 实例化为 Tiger，例如 animal_list.cons[Tiger](tiger)，那么此调用将不会是类型正确的，并且您会收到编译器错误。

查看类似示例here。